(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、非対称形状の樹脂成形品の製造において、同一金型内に設けた複数のキャビティ間で、ゲート部での溶融樹脂の温度分布を統一し、同時充填性を向上させ、寸法精度を向上させることにある。【解決手段】  本発明は、スプルーに接続されたランナーにゲート部を介して接続され、前記ゲート部から見て非対称に形成されたキャビティを備えた樹脂成形装置において、スプルーとの接続部からゲート部までのランナーの流路長を略等しくし、ランナーに設けたコーナー部の内回り側、即ち溶融樹脂の移動距離が短い側とゲート部の最も遠方まで溶融樹脂を流し込む側、または広い面積側を同じ側に設定する。そして、前記コーナー部が１箇所形成されたランナーの曲率半径Ｒ１と、前記コーナー部が２箇所形成されたランナーの曲率半径Ｒ２及びＲ３とが、Ｒ２＞Ｒ１＞Ｒ３またはＲ３＞Ｒ１＞Ｒ２となるよう構成する。【選択図】  図１
2005035242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプルーに接続されたランナーにゲート部を介して接続され、前記ゲート部から見て非対称に形成されたキャビティを備えた樹脂成形装置であって、
前記ランナーは、前記ゲート部において、前記キャビティに流入する溶融樹脂に高温側と低温側とを有する温度分布を形成させる温度分布形成部を有し、
前記高温側の溶融樹脂は、前記キャビティの前記ゲート部から見て面積の広い側、または遠方まで溶融樹脂を流し込む側のいずれかに流入されることを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項２】
スプルーに接続されたランナーにゲート部を介して接続され、前記ゲート部から見て非対称に形成されたキャビティを備えた樹脂成形装置であって、
前記ランナーは、溶融樹脂の流動方向を変更させるコーナー部を備え、該コーナー部は、溶融樹脂の移動距離が短い内回り側と溶融樹脂の移動距離が長い外回り側とを有して形成され、
前記ゲート部の直前に位置する前記コーナー部において、前記内回り側が、前記キャビティの前記ゲート部から見て面積の広い側、または遠方まで溶融樹脂を流し込む側のいずれかに位置されたことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項３】
前記キャビティを複数備えると共に、前記複数のキャビティに接続されたそれぞれのランナーは、前記ゲート部から前記スプルーとの接続部までの流路長が略等しく形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂成形装置。
【請求項４】
前記複数のキャビティのうち少なくとも１つに接続されたランナーは、前記ゲート部から前記スプルーとの接続部までの流路において、他のキャビティに接続されたランナーに比較して前記コーナー部が一箇所多く形成されたことを特徴とする請求項３に記載の樹脂成形装置。
【請求項５】
前記ランナーには、複数の流路に分岐される分岐点が設けられると共に、該分岐点から前記複数のキャビティのゲート部までの流路を形成するそれぞれのランナーには、前記分岐点を含む前記コーナー部が１箇所または２箇所設けられ、
前記コーナー部が１箇所設けられたランナーの曲率半径Ｒ１と、前記コーナー部が２箇所設けられたランナーの曲率半径Ｒ２及びＲ３とを比較したときに、Ｒ２＞Ｒ１＞Ｒ３またはＲ３＞Ｒ１＞Ｒ２とされていることを特徴とする請求項３に記載の樹脂成形装置。
【請求項６】
スプルーに接続されたランナーを経由し、前記ランナーに接続されたキャビティのゲート部に溶融樹脂を流入させて樹脂成形品を成形する樹脂成形品の製造方法であって、
前記スプルーに溶融樹脂を注入する注入工程と、
前記ゲート部において、前記キャビティに流入する溶融樹脂に高温側と低温側とを有する温度分布を形成させる温度分布形成工程と、
前記高温側の溶融樹脂を、前記キャビティの前記ゲート部から見て面積の広い側、または遠方まで溶融樹脂を流し込む側のいずれかに流入させて前記キャビティに溶融樹脂を充填させる充填工程と、を行うことを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の樹脂成形装置を用いて形成されたことを特徴とする樹脂成形品。
【請求項８】
請求項６の樹脂成形品の製造方法によって形成されたことを特徴とする樹脂成形品。
【請求項９】
前記樹脂成形品は、モータのギヤハウジングであることを特徴とする請求項８に記載の樹脂成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一成形品を成形する多数個取り射出成形用金型を備えた樹脂成形装置、樹脂成形品の製造方法、ならびに前記樹脂成形品の製造方法で成形された樹脂成形品に関し、特に、非対称形状を有するキャビティを備えた金型において、ゲート部に流入する溶融樹脂に温度差を生じさせる構成を備えた樹脂成形装置、樹脂成形品の製造方法、ならびに前記樹脂成形品の製造方法で成形された樹脂成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金型キャビティへの溶融樹脂の射出において、金型キャビティの容積がゲートに対して非対称な場合、ゲート周りに等しい中心角度で金型キャビティを複数に区画し、射出される溶融樹脂を各区画金型キャビティの容積の相違に応じて振り分ける流量調整コマを設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。この流量調整コマを設けることにより、容積の大きなキャビティ部分には多く、容積の小さなキャビティ部分には少なく溶融樹脂を送り出すものである。
【０００３】
また、同一成形品の多数個取り金型においては、各キャビティに同時に溶融樹脂が充填されることが要求されるため、スプルーからゲートまでの流動距離が等距離で、できるだけ短くなるように考慮されている。更に、ランナーの流路変更点に曲率ランナーからなる流動調節ランナーを設けることで、スプルーから各キャビティに導入される溶融樹脂の流動性および／または樹脂圧力の均一化を図り、各キャビティ内への同時充填性を確保したものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
上記従来例では、溶融樹脂の温度変化に伴う粘度特性、即ち、流動抵抗の変化に対応するため、曲率ランナーの曲率を、ランナー内を流動する溶融樹脂の温度差に応じて変化させている。それにより、流路変更点で合流した溶融樹脂の流動性を調整し、ランナー内の流動性および／または樹脂圧力を均一化させることが可能となる。つまり、金型の温度コントロール装置を別に設けず、曲率ランナーの曲率を調節するだけで、金型全体の溶融樹脂の流動のバランス、即ち、充填バランスをコントロールするように構成されている。
【特許文献１】特許第３１３６４２０号公報（第２頁、図２、図３、図４、図５）
【特許文献２】特開２００３−３９４９５公報（第２頁〜第４頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１に記載の従来例では、キャビティ内各部への流量調整のために、特別の部材を設ける必要があり、製造コストが高くなるという問題点があった。
また、特許文献２に記載の従来例では、同一形状のキャビティに均一に溶融樹脂を充填する構成は開示されているが、キャビティ形状が非対称である場合を考慮した溶融樹脂の温度制御については記載されていない。また、特許文献２に記載の技術では、流路中において、曲率ランナーが設けられた位置からゲートに至るまでの間にランナーの分岐点が設けられているため、ゲート直前における溶融樹脂の温度分布を曲率ランナーにより制御できるものとされていない。さらに、特許文献２に記載の技術は、曲率ランナーを設けて、流路変更点で発生する流動性および／または樹脂圧力の変化を均一化させるものであり、ゲート部において曲率ランナーによる溶融樹脂の温度差を積極的に利用しようとするものではない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、非対称形状を有する樹脂成形品において、樹脂成形品が成形される個々のキャビティを同等の温度バランス、及び充填時間で充填させ、成形品間の寸法差を減少させることのできる樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、上記樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法により製造される高品質の樹脂成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題は、請求項１に記載の樹脂成形装置によれば、スプルーに接続されたランナーにゲート部を介して接続され、前記ゲート部から見て非対称に形成されたキャビティを備えた樹脂成形装置であって、前記ランナーは、前記ゲート部において、前記キャビティに流入する溶融樹脂に高温側と低温側とを有する温度分布を形成させる温度分布形成部を有し、前記高温側の溶融樹脂は、前記キャビティの前記ゲート部から見て面積の広い側、または遠方まで溶融樹脂を流し込む側のいずれかに流入されること、により解決される。
【０００８】
このように構成されていると、高温でキャビティ内に流入する溶融樹脂の方が、低温でキャビティ内に流入する溶融樹脂よりも速いスピードで流入し、また遠方へ到達するので、ゲート部に流入した溶融樹脂がキャビティ内の各部位へ分流した後、各部位に溶融樹脂が均一に行き渡り、各部位の充填が等しいタイミングで進められる。
その結果、短時間で充填を完了することができ、先に充填された部位の樹脂が早く冷却されてしまって後から流入した樹脂との間に境界が発生するといったことがない。また、流動している樹脂の先端部の温度低下を少なくすることができるために、ウェルドラインの発生を抑えることができ、成形不全を起こすことがない。よって、高品質の成形品を提供できる。
【０００９】
また、前記課題は、具体的には、請求項２に記載の樹脂成形装置によれば、スプルーに接続されたランナーにゲート部を介して接続され、前記ゲート部から見て非対称に形成されたキャビティを備えた樹脂成形装置であって、前記ランナーは、溶融樹脂の流動方向を変更させるコーナー部を備え、該コーナー部は、溶融樹脂の移動距離が短い内回り側と溶融樹脂の移動距離が長い外回り側とを有して形成され、前記ゲート部の直前に位置する前記コーナー部において、前記内回り側が、前記キャビティの前記ゲート部から見て面積の広い側、または遠方まで溶融樹脂を流し込む側のいずれかに位置されること、により解決される。
【００１０】
このように構成されていると、コーナー部の移動距離が短い内回り側を通過してきた溶融樹脂の方が、移動距離が長い外回り側を通過してきた溶融樹脂よりも樹脂温度が高く流速も速い。従って、移動距離が小さい側を通過する溶融樹脂の方が早いスピードでキャビティ内に流入し、また遠方へ到達するので、ゲート部に流入した溶融樹脂がキャビティ内の各部位へ分流した後、各部位に溶融樹脂が均一に行き渡り、各部位の充填が等しいタイミングで進められる。
その結果、短時間で充填を完了することができ、先に充填された部位の樹脂が早く冷却されてしまって後から流入した樹脂との間に境界が発生するといったことがない。また、流動している樹脂の先端部の温度低下を少なくすることができるために、ウェルドラインの発生を抑えることができ、成形不全を起こすことがない。よって、高品質の成形品を提供できる。
【００１１】
このとき、請求項３に記載のように、前記キャビティを複数備えると共に、前記複数のキャビティに接続されたそれぞれのランナーは、前記ゲート部から前記スプルーとの接続部までの流路長が略等しく形成されていると、より好適である。
このように構成されていると、それぞれのランナーについて、前記スプルーとの接続部から前記複数のキャビティのゲート部までの流路長が略等しく形成されていることにより、各キャビティへの溶融樹脂の到達時間を略等しくさせることができ、それぞれのキャビティにおいて同じタイミングで溶融樹脂の充填が開始される。その結果、溶融樹脂の充填開始のタイミングがずれた場合のように、先に溶融樹脂が到達したキャビティにおいて先に溶融樹脂が充填されて溶融樹脂の固化が始まり、後から充填されるキャビティが充填不足となるといったことが起こらない。従って、ショートショットの発生を抑えることができる。
【００１２】
また、同一金型内に設けられた複数のキャビティ間で、高温樹脂が流入する部位と低温樹脂が流入する部位とが統一されるとともに、ゲート部に到達するまでの流路において生じる溶融樹脂の温度変化及び速度変化が均一化されるため、ゲート部における溶融樹脂の状態を統一することができ、個々のキャビティを、同等の温度バランス及び充填時間で充填することが可能となる。従って、それぞれのキャビティで形成される成形品間の寸法差を減少させることができ、品質の安定を図ることができる。
【００１３】
また、このとき、請求項４に記載のように、前記複数のキャビティのうち少なくとも１つに接続されたランナーは、前記ゲート部から前記スプルーとの接続部までの流路において、他のキャビティに接続されたランナーに比較して前記コーナー部が一箇所多く形成されていると、より好適である。
このように構成されていると、キャビティを複数備える樹脂成形装置において、該複数のキャビティを対称な配置とすることができ、金型内におけるキャビティの配置バランスを良好にすることが可能である。
【００１４】
更に、請求項５に記載のように、前記ランナーには、複数の流路に分岐される分岐点が設けられると共に、該分岐点から前記複数のキャビティのゲート部までの流路を形成するそれぞれのランナーには、前記分岐点を含む前記コーナー部が１箇所または２箇所設けられ、前記コーナー部が１箇所設けられたランナーの曲率半径Ｒ１と、前記コーナー部が２箇所設けられたランナーの曲率半径Ｒ２及びＲ３とを比較したときに、Ｒ２＞Ｒ１＞Ｒ３またはＲ３＞Ｒ１＞Ｒ２とされていると、より好適である。
【００１５】
このように構成されていると、ゲート部から分岐点までの流路において、前記コーナー部が１箇所設けられたランナーの曲率半径Ｒ１と、前記コーナー部が２箇所設けられたランナーの曲率半径Ｒ２及びＲ３とが上記の大小関係となることにより、同一金型内に設けられた複数のキャビティ間において、ゲート部の直前に設けられたコーナー部の曲率半径が異なっていても、ゲート部における高温樹脂と低温樹脂の温度差を統一することができる。
【００１６】
そして、請求項６に記載のように、本発明の樹脂成形品の製造方法は、スプルーに接続されたランナーを経由し、前記ランナーに接続されたキャビティのゲート部に溶融樹脂を流入させて樹脂成形品を成形する樹脂成形品の製造方法であって、前記スプルーに溶融樹脂を注入する注入工程と、前記ゲート部において、前記キャビティに流入する溶融樹脂に高温側と低温側とを有する温度分布を形成させる温度分布形成工程と、前記高温側の溶融樹脂を、前記キャビティの前記ゲート部から見て面積の広い側、または遠方まで溶融樹脂を流し込む側のいずれかに流入させて前記キャビティに溶融樹脂を充填させる充填工程と、を行うことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項７に記載のように、本発明の樹脂成形品は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の樹脂成形装置を用いて形成される。
そして、請求項８に記載のように、本発明の樹脂成形品は、請求項６の樹脂成形品の製造方法によって成形される。
なお、請求項９に記載のように、本発明の樹脂成形品は、モータのギヤハウジングである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
図１乃至図５は本発明の一実施形態を示す図で、図１は本実施形態の樹脂成形装置としての多数個取り射出成形用金型におけるランナーの形状とキャビティの配置を示す平面図、図２は本実施形態の樹脂成形装置としての多数個取り射出成形用金型を示す断面図（図１のＡ−Ａ断面図）、図３はサブランナーの形状を示す説明図、図４はサブランナーに設けられた屈曲部及び湾曲部とキャビティのゲート部との配置を示す断面図、図５は屈曲部及び湾曲部の曲率半径を示す説明図である。
【００１９】
（樹脂成形装置の構成）
はじめに、図１乃至図５を参照して本発明の一実施形態に係る樹脂成形装置としての多数個取り射出成形用金型の構成について説明する。図２に示す符号１０は、本発明の１実施形態に係る樹脂成形装置としての多数個取り射出成形用金型である。
この射出成形用金型１０は、成形材料を充填して成形品（本実施の形態では、モータのギヤハウジング）を得るためのキャビティ３１及びコア３２からなるキャビティ部３０と、該キャビティ部３０を収容する固定側型板１１と可動側型板１２とを備えている。そして、固定側型板１１と可動側型板１２との分割面にはメインランナー２１及びサブランナー２２が配設されている。
【００２０】
メインランナー２１及びサブランナー２２は溶融樹脂をキャビティ部３０に流入させるための流路を形成しており、メインランナー２１は溶融樹脂の注入口を有するスプルー４１に接続され、図２の紙面に対して垂直な方向に配設されている。このメインランナー２１からサブランナー２２が分岐されている。サブランナー２２の他端部にはゲート２３が設けられ、このゲート２３は、各々のキャビティ３１に接続されている。なお、スプルー４１の溶融樹脂流動方向の突き当り部分には、メインランナー２１へ分流する際に、溶融樹脂の滑らかな流動を維持させるためのコールドスラグウェル４２が配設されている。
【００２１】
キャビティ部３０を収容する固定側型板１１には、射出成形機への取り付け部として固定側取付板１３が設けられ、可動側型板１２にはスペーサブロック１４を介して可動側取付板１５が設けられている。そして、キャビティ３１の底部には、成形品を取り出すための突き出しピン１６が設けられ、突き出しピンの他端部には突き出し板１７が設けられている。
【００２２】
以下に、メインランナー２１、サブランナー２２及びキャビティ３１の形状及び配置について説明する。
まず、全体のレイアウトについて説明する。本実施形態の樹脂成形装置としての射出成形用金型は４個取り型であり、同一成形品を４個同時に製造可能に構成されている。図１に示すように、メインランナー２１は略中央でスプルー４１に接続され、スプルー４１との接続部を境に流路２１ｘ、２１ｙを形成している。メインランナー２１の流路２１ｘの端部からサブランナー２２ａ、２２ｂが分岐され、流路２１ｙの端部からサブランナー２２ｃ、２２ｄが分岐されている。そして、サブランナー２２ａ〜２２ｄの端部にはそれぞれキャビティ３１ａ〜３１ｄが接続されている。つまり、メインランナー２１を挟んで両側にキャビティ３１がそれぞれ２個ずつ配置された構成となっている。
【００２３】
そして、メインランナー２１とスプルー４１との接続部からキャビティ３１ａ〜３１ｄのゲート部３３までの流路が、略等距離に構成されている。これは、キャビティ３１ａ〜３１ｄのゲート部３３に、溶融樹脂を略同一タイミングで到達させるためである。
【００２４】
次に、ランナーの形状について説明する。複数のキャビティを有する金型では、キャビティの配置によって、分岐された複数のランナーが配設されている。本実施形態では、図３に示すように、サブランナー２２ａ及び２２ｃには、それぞれメインランナーからの分岐点Ｘ、Ｙにおいて溶融樹脂の流動方向が９０°変更される屈曲部Ｃ１が形成されている。そして、その先はキャビティのゲート部まで直線状に形成されている。一方、サブランナー２２ｂ、２２ｄは、それぞれメインランナーからの分岐点Ｘ、Ｙにおいてメインランナーと同じ溶融樹脂の流動方向のまま分岐されている。そして、その先にはＵ字状の湾曲部Ｃ２が形成されて溶融樹脂の流動方向が１８０°変更され、さらにその先には溶融樹脂の流動方向が９０°変更される屈曲部Ｃ３が形成された後、キャビティのゲート部まで直線状に形成されている。
なお、本実施形態の上記屈曲部と上記湾曲部が本発明に係るコーナー部に相当する。
【００２５】
次に、キャビティの形状について説明する。キャビティ３１ａ〜３１ｄは同一形状であり、同一位置にゲート部３３が形成されている。本実施形態の樹脂成形品（モータのギヤハウジング）は非対称形状を有し、メインランナー及びサブランナーが配設される面（本実施形態では金型の分割面）上への投影形状が、ゲート部３３を境に、ゲート部３３への溶融樹脂の流入方向（図４のＢ−Ｂ）に対して非対称となっている。
そして、キャビティ３１は、図に示すように、Ｂ−Ｂを境に、より投影形状の面積が広い側（図４のＤ１側）と狭い側（図４のＤ２側）とが存在している。また、ゲート部３３から溶融樹脂が流入したときのキャビティ内における溶融樹脂の到達距離に着目すると、図４のＢ−Ｂを境に、溶融樹脂の到達距離が長い側、即ち、より遠方まで溶融樹脂を流し込む側（図４のＤ１側）と、より到達距離が短い側（図４のＤ２側）とが存在することになる。
【００２６】
一方、キャビティ形状とランナー形状との配置上の関係であるが、金型内におけるキャビティの配置バランスを考慮して、キャビティ３１ａと３１ｂ、及びキャビティ３１ｃと３１ｄがそれぞれメインランナー２１を挟んで両側に配設されている。キャビティ３１ａと３１ｂ、キャビティ３１ｃと３１ｄとは、上述したように非対称形状となっている。そして、キャビティ３１ｂ、３１ｄに接続されるサブランナー２２ｂ、２２ｄには、ゲート直前に位置する屈曲部Ｃ３よりも上流側に、それぞれ湾曲部Ｃ２が設けられてメインランナーから流れてきた溶融樹脂の流動方向を逆向きに変更されるように構成されている。
【００２７】
そして、各キャビティのゲート部３３に最も近い屈曲部、すなわち屈曲部Ｃ１及びＣ３において、ゲート部３３を通過する溶融樹脂の流入方向（図４のＢ−Ｂ）を境にして、よりキャビティ内での到達距離が長い側（図４の矢印Ｄ１側）と、ランナーの屈曲部の内回り側（図４の矢印Ｆ１側）とが同じ側となるよう配置され、キャビティ内での到達距離が短い側（図４の矢印Ｄ２側）とランナーの屈曲部の外回り側（図４の矢印Ｆ２側）とが同じ側となるよう配置されている。
【００２８】
上記の構成としたのは、以下の目的による。すなわち、ランナーに屈曲部あるいは湾曲部からなるコーナー部が形成されている場合、その内回り側、すなわち溶融樹脂の移動距離が短い側を通過した溶融樹脂は、その外回り側、すなわち溶融樹脂の移動距離が長い側を通過した溶融樹脂よりも高温となり、外回り側の溶融樹脂と内回り側の溶融樹脂との間に温度差が発生することが知られている。このメカニズムは、ランナーの外回り側を通過する溶融樹脂は、ランナーの内回り側を通過する溶融樹脂よりも、より長い通過時間を要することにある、とされている。
本発明は、このことに着目したものである。つまり、移動距離が短い側、すなわち内回り側を通過し、より高温を維持している溶融樹脂を、ゲート部からより遠方まで溶融樹脂を流し込む側、またはより投影面積の広い側に流入させるように構成されている。
【００２９】
このような構成により、内回り側の流路の方が外回り側の流路よりも通過時間が短いため、内回り側を通過してきた溶融樹脂の方が外回り側を通過してきた溶融樹脂よりも樹脂温度が高く流速も速い。従って、内回り側を通過する溶融樹脂の方が早いスピードでキャビティ内に流入し、また遠方へ到達するので、ゲート部に流入した溶融樹脂がキャビティ内の各部位へ分流した後、各部位に溶融樹脂が均一に行き渡行き渡り、各部位の充填が等しいタイミングで進められる。
その結果、短時間で充填を完了することができ、先に充填された部位の樹脂が早く冷却されてしまい、後から流入した樹脂との間に境界が発生するといったことがない。また、流動している樹脂の先端部の温度低下を少なくすることができるために、ウェルドラインの発生を抑えることができる。
なお、本実施形態の上記ランナーに形成された屈曲部あるいは湾曲部からなるコーナー部が、本発明に係る温度分布形成部に相当する。
【００３０】
更に、上記屈曲部及び湾曲部の形状についてより詳しく説明する。図５に示すように、サブランナー２２ａ、２２ｃに形成された屈曲部Ｃ１の曲率半径をＲ１とし、サブランナー２２ｂ、２２ｄに形成されたＵ字状の湾曲部Ｃ２の曲率半径をＲ２、屈曲部Ｃ３の曲率半径をＲ３とすると、Ｒ２＞Ｒ１＞Ｒ３となるように設定されている。
【００３１】
このような構成としたのは、以下の目的による。すなわち、ゲート部３３の直前に形成されている屈曲部Ｃ１の曲がり方と屈曲部Ｃ３の曲がり方とが異なる場合、曲率半径が小さく、より急激に曲がる屈曲部で発生する内回り側と外回り側の溶融樹脂の温度差と、曲率半径が大きく、より緩やかに曲がる屈曲部で発生する温度差とを比較したとき、前者の温度差のほうが若干大きめになることが知られている。従って、本実施形態では、屈曲部Ｃ３で発生する内回り側と外回り側の溶融樹脂の温度差は、屈曲部Ｃ１で発生する温度差よりも大きめとなる。
【００３２】
そこで、上述したようにＲ２がＲ１よりも大きくなるように設定し、かつＲ１がＲ３よりも大きくなるように設定することにより、コーナー部Ｃ２で発生する温度差は若干小さめとなる一方、屈曲部Ｃ３で発生する温度差が若干大きめとなる。その結果、屈曲部Ｃ１を通過した溶融樹脂の内回り側と外回り側の温度差が、屈曲部Ｃ３を通過した溶融樹脂の内回り側と外回り側の温度差と略等しくなるよう構成されている。
なお、本実施形態では曲率半径の大小関係のみ設定し、具体的な値を特定しないが、ランナーの断面形状や長さ、使用樹脂の流動特性、温度特性等を考慮して決定されるものである。
【００３３】
（樹脂成形装置内の樹脂流動）
次に、本発明の一実施形態に係る樹脂成形装置としての多数個取り射出成形用金型内の樹脂流動について説明する。
金型の樹脂注入口へ、射出ノズルから熱可塑性の溶融樹脂が射出されると、この溶融樹脂は、スプルー４１を通り、コールドスラグウェル４２にぶつかると共にメインランナー２１の略中央で流路２１ｘと２１ｙに均等分流し、端部に向かって互に逆方向に流動する。そして、メインランナーの端部に到達した溶融樹脂は、分岐点Ｘ、Ｙでサブランナー２２ａ〜２２ｄに分流し、屈曲部Ｃ１を経由して、または湾曲部Ｃ２及び屈曲部Ｃ３を経由して、各キャビティのゲート部３３に到達し、キャビティ部３０へ充填される。
【００３４】
溶融樹脂がサブランナーに設けられた屈曲部Ｃ１、Ｃ３または湾曲部Ｃ２を通過した際、上述したように、その内回り側は外回り側に比べてより高温となる。従って、屈曲部または湾曲部通過直後のサブランナー内の温度分布をランナーの幅方向に見た場合、内回り側の樹脂温度が高く、外回り側の樹脂温度が低いパターンの温度分布が存在する。
【００３５】
そして、屈曲部または湾曲部の曲がり方、すなわち曲率半径が異なる場合、より急激に曲がる屈曲部で発生する内回り側と外回り側の溶融樹脂の温度差の方が、曲率半径が大きいため、より緩やかに曲がる屈曲部で発生する温度差よりも、若干大きめになる。本実施形態においては、サブランナー２２ｂ及び２２ｄに設けられた屈曲部Ｃ１、Ｃ３の曲率半径Ｒ１、Ｒ３及びサブランナー２２ａ及び２２ｃに設けられた湾曲部Ｃ２の曲率半径Ｒ２の大小関係はＲ２＞Ｒ１＞Ｒ３に設定されている。従って、サブランナー２２ｂ及び２２ｄにおいては、湾曲部Ｃ２を通過してやや小さめの温度差を有した溶融樹脂は、屈曲部Ｃ３を通過して温度差をさらに大きく広げ、結果的に、ゲート部においてサブランナー２２ａ及び２２ｃの屈曲部Ｃ１を通過した溶融樹脂と等しい温度差となる。
このとき、スプルー４１から各ゲート部３３への流路が略等距離であることから、溶融樹脂は、ゲート部３３に略同じタイミングで到達し、同時充填され、成形される。
【００３６】
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（イ）本実施形態の樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法によれば、上記構成により、ゲート（樹脂注入口）部でのキャビティ内への流入樹脂の温度分布をランナー形状によって調節することができる。従って、ゲートからの溶融樹脂の到達距離が部分によって異なる非対称のキャビティ形状であっても、キャビティ内に溶融樹脂が均一に行き渡り、各部位の充填が等しいタイミングで進められるため、ウェルドラインの発生や抑えることができ、成形不全をおこすことがない。よって、外観が良好で強度も確保された高品質の樹脂成形品を提供することができる。
【００３７】
（ロ）また、複数のキャビティへの溶融樹脂の到達時間を略等しくさせることができるため、キャビティ間でゲート部における溶融樹脂の状態が統一され、同時充填性が向上する。その結果、ショートショット等の成形不全の発生を抑えることができるとともに、成形品間の寸法差を減少させることができる。よって、高品質の成形品を提供することができ、品質の安定化を図ることができる。
【００３８】
（ハ）さらに、同一金型内に設けられた複数のキャビティ間において、高温樹脂が流入する部位と低温樹脂が流入する部位とを統一するとともに、高温樹脂と低温樹脂の温度差を統一することができるので、個々のキャビティを、同等の温度バランス及び充填時間で充填できる。従って、成形品間の寸法差が減少されて寸法精度が向上され、品質の安定化を図ることができる。
【００３９】
なお、本発明の実施の形態は、以下のように改変することができる。
（ａ）上記実施形態では、ランナーに設けられたコーナー部として円弧状の湾曲部または屈曲部が形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図６のＣ３´に示すような直角の曲がり部、あるいはＣ１´及びＣ２´に示すような鈍角を連続させた形状の曲がり部、あるいはこれらを組合わせた形状であってもよい。また、楕円の一部やその他の曲線からなる形状の曲がり部であってもよい。
【００４０】
すなわち、溶融樹脂の移動距離が短い側と、溶融樹脂の移動距離が長い側とを有する形状であればよい。そして、このような改変例では、コーナー部のランナーの形状を曲率半径で示すことはできない場合があるが、その場合であっても、より緩やかに曲がる曲がり部が、より急激に曲がる曲がり部よりも、内回り側と外回り側の溶融樹脂の温度差がより小さめとなる、となれば、上記実施形態に記載したように、Ｃ２及びＣ３のいずれか一方を、Ｃ１よりも急激に曲がる曲がり部とし、他方を、Ｃ１よりも緩やかに曲がる曲がり部とすることにより、結果として、ゲート部での高温樹脂と低温樹脂の温度差を統一することができる。
【００４１】
（ｂ）上記実施形態では、ランナーには、スプルーとの接続部から前記複数のキャビティのゲート部までの流路において、１箇所の分岐点が形成され、１箇所または２箇所のコーナー部が形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図８に示すような８個取り射出成形用金型においては、それぞれ、スプルーからゲートまでの流路に２箇所の分岐点が形成されているから、ランナーには、それぞれ２箇所乃至３箇所のコーナー部が形成されている。このように、キャビティ数及びランナーに設けられたコーナー部の数を変更することも可能である。勿論、ランナーに分岐点を有しない２個取り射出成形用金型とすることも可能である。なお、１つの分岐点において３本以上のサブランナーに分岐させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上、本発明によれば、同一金型内に設けられた複数のキャビティにおいて、ランナーの形状及び配置を調節することによって、ゲート部における溶融樹脂の温度分布を統一することができる。また、ゲート部へ溶融樹脂が到達するタイミングを略等しくすることができ、同時充填性が向上する。その結果、ウェルドラインやショートショット等の成形不全の発生を抑えることができるので、外観が良好となり、強度も確保される。また、成形品間の寸法差が減少されて寸法精度が向上する。このように、特に温度コントロール装置や流動調節部品等の特別の構成を設けることなく、高精度で高品質の成形品を提供することができ、品質の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係る樹脂成形装置としての多数個取り射出成形用金型におけるランナーの形状とキャビティの配置を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る樹脂成形装置としての多数個取り射出成形用金型を示す断面図（図１のＡ−Ａ断面図）である。
【図３】本発明の一実施形態に係るサブランナーの形状を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るサブランナーに設けられた屈曲部とキャビティのゲート部との配置を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る屈曲部及び湾曲部の曲率半径を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るランナーの形状の改変例を示す説明図である。
【図７】別実施例の８個取り射出成形用金型におけるランナーの形状とキャビティの配置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  射出成形用金型、１１  固定側型板、１２  可動側型板、１３  固定側取付板、１４  スペーサブロック、１５  可動側取付板、１６  突出しピン、１７  突出し板、２１  メインランナー、２２  サブランナー、２３  ゲート、３０  キャビティ部、３１  キャビティ、３２  コア、３３  ゲート部、４１  スプルー、４２  コールドスラグウェル、Ｃ１  屈曲部、Ｃ２  湾曲部、Ｃ３  屈曲部、Ｘ  分岐点、Ｙ  分岐点
【図１】
2005035242.tif 000003
【図２】
2005035242.tif 000004
【図３】
2005035242.tif 000005
【図４】
2005035242.tif 000006
【図５】
2005035242.tif 000007
【図６】
2005035242.tif 000008
【図７】
2005035242.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成15年7月25日(2003.7.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一成形品を成形する多数個取り射出成形用金型を備えた樹脂成形装置、樹脂成形品の製造方法、ならびに前記樹脂成形品の製造方法で成形された樹脂成形品に関し、特に、非対称形状を有するキャビティを備えた金型において、ゲート部に流入する溶融樹脂に温度差を生じさせる構成を備えた樹脂成形装置、樹脂成形品の製造方法、ならびに前記樹脂成形品の製造方法で成形された樹脂成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金型キャビティへの溶融樹脂の射出において、金型キャビティの容積がゲートに対して非対称な場合、ゲート周りに等しい中心角度で金型キャビティを複数に区画し、射出される溶融樹脂を各区画金型キャビティの容積の相違に応じて振り分ける流量調整コマを設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。この流量調整コマを設けることにより、容積の大きなキャビティ部分には多く、容積の小さなキャビティ部分には少なく溶融樹脂を送り出すものである。
【０００３】
また、同一成形品の多数個取り金型においては、各キャビティに同時に溶融樹脂が充填されることが要求されるため、スプルーからゲートまでの流動距離が等距離で、できるだけ短くなるように考慮されている。更に、ランナーの流路変更点に曲率ランナーからなる流動調節ランナーを設けることで、スプルーから各キャビティに導入される溶融樹脂の流動性および／または樹脂圧力の均一化を図り、各キャビティ内への同時充填性を確保したものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
上記従来例では、溶融樹脂の温度変化に伴う粘度特性、即ち、流動抵抗の変化に対応するため、曲率ランナーの曲率を、ランナー内を流動する溶融樹脂の温度差に応じて変化させている。それにより、流路変更点で合流した溶融樹脂の流動性を調整し、ランナー内の流動性および／または樹脂圧力を均一化させることが可能となる。つまり、金型の温度コントロール装置を別に設けず、曲率ランナーの曲率を調節するだけで、金型全体の溶融樹脂の流動のバランス、即ち、充填バランスをコントロールするように構成されている。
【特許文献１】特許第３１３６４２０号公報（第２頁、図２、図３、図４、図５）
【特許文献２】特開２００３−３９４９５公報（第２頁〜第４頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１に記載の従来例では、キャビティ内各部への流量調整のために、特別の部材を設ける必要があり、製造コストが高くなるという問題点があった。
また、特許文献２に記載の従来例では、同一形状のキャビティに均一に溶融樹脂を充填する構成は開示されているが、キャビティ形状が非対称である場合を考慮した溶融樹脂の温度制御については記載されていない。また、特許文献２に記載の技術では、流路中において、曲率ランナーが設けられた位置からゲートに至るまでの間にランナーの分岐点が設けられているため、ゲート直前における溶融樹脂の温度分布を曲率ランナーにより制御できるものとされていない。さらに、特許文献２に記載の技術は、曲率ランナーを設けて、流路変更点で発生する流動性および／または樹脂圧力の変化を均一化させるものであり、ゲート部において曲率ランナーによる溶融樹脂の温度差を積極的に利用しようとするものではない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、非対称形状を有する樹脂成形品において、樹脂成形品が成形される個々のキャビティを同等の温度バランス、及び充填時間で充填させ、成形品間の寸法差を減少させることのできる樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、上記樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法により製造される高品質の樹脂成形品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題は、請求項１に記載の樹脂成形装置によれば、スプルーに接続されたランナーにゲート部を介して接続され、前記ゲート部から見て非対称に形成されたキャビティを備えた樹脂成形装置であって、前記ランナーは、前記ゲート部において、前記キャビティに流入する溶融樹脂に高温側と低温側とを有する温度分布を形成させる温度分布形成部を有し、前記高温側の溶融樹脂は、前記キャビティの前記ゲート部から見て面積の広い側、または遠方まで溶融樹脂を流し込む側のいずれかに流入されること、により解決される。
【０００８】
このように構成されていると、高温でキャビティ内に流入する溶融樹脂の方が、低温でキャビティ内に流入する溶融樹脂よりも速いスピードで流入し、また遠方へ到達するので、ゲート部に流入した溶融樹脂がキャビティ内の各部位へ分流した後、各部位に溶融樹脂が均一に行き渡り、各部位の充填が等しいタイミングで進められる。
その結果、短時間で充填を完了することができ、先に充填された部位の樹脂が早く冷却されてしまって後から流入した樹脂との間に境界が発生するといったことがない。また、流動している樹脂の先端部の温度低下を少なくすることができるために、ウェルドラインの発生を抑えることができ、成形不全を起こすことがない。よって、高品質の成形品を提供できる。
【０００９】
また、前記課題は、具体的には、請求項２に記載の樹脂成形装置によれば、スプルーに接続されたランナーにゲート部を介して接続され、前記ゲート部から見て非対称に形成されたキャビティを備えた樹脂成形装置であって、前記ランナーは、溶融樹脂の流動方向を変更させるコーナー部を備え、該コーナー部は、溶融樹脂の移動距離が短い内回り側と溶融樹脂の移動距離が長い外回り側とを有して形成され、前記ゲート部の直前に位置する前記コーナー部において、前記内回り側が、前記キャビティの前記ゲート部から見て面積の広い側、または遠方まで溶融樹脂を流し込む側のいずれかに位置されること、により解決される。
【００１０】
このように構成されていると、コーナー部の移動距離が短い内回り側を通過してきた溶融樹脂の方が、移動距離が長い外回り側を通過してきた溶融樹脂よりも樹脂温度が高く流速も速い。従って、移動距離が小さい側を通過する溶融樹脂の方が早いスピードでキャビティ内に流入し、また遠方へ到達するので、ゲート部に流入した溶融樹脂がキャビティ内の各部位へ分流した後、各部位に溶融樹脂が均一に行き渡り、各部位の充填が等しいタイミングで進められる。
その結果、短時間で充填を完了することができ、先に充填された部位の樹脂が早く冷却されてしまって後から流入した樹脂との間に境界が発生するといったことがない。また、流動している樹脂の先端部の温度低下を少なくすることができるために、ウェルドラインの発生を抑えることができ、成形不全を起こすことがない。よって、高品質の成形品を提供できる。
【００１１】
このとき、請求項３に記載のように、前記キャビティを複数備えると共に、前記複数のキャビティに接続されたそれぞれのランナーは、前記ゲート部から前記スプルーとの接続部までの流路長が略等しく形成されていると、より好適である。
このように構成されていると、それぞれのランナーについて、前記スプルーとの接続部から前記複数のキャビティのゲート部までの流路長が略等しく形成されていることにより、各キャビティへの溶融樹脂の到達時間を略等しくさせることができ、それぞれのキャビティにおいて同じタイミングで溶融樹脂の充填が開始される。その結果、溶融樹脂の充填開始のタイミングがずれた場合のように、先に溶融樹脂が到達したキャビティにおいて先に溶融樹脂が充填されて溶融樹脂の固化が始まり、後から充填されるキャビティが充填不足となるといったことが起こらない。従って、ショートショットの発生を抑えることができる。
【００１２】
また、同一金型内に設けられた複数のキャビティ間で、高温樹脂が流入する部位と低温樹脂が流入する部位とが統一されるとともに、ゲート部に到達するまでの流路において生じる溶融樹脂の温度変化及び速度変化が均一化されるため、ゲート部における溶融樹脂の状態を統一することができ、個々のキャビティを、同等の温度バランス及び充填時間で充填することが可能となる。従って、それぞれのキャビティで形成される成形品間の寸法差を減少させることができ、品質の安定を図ることができる。
【００１３】
また、このとき、請求項４に記載のように、前記複数のキャビティのうち少なくとも１つに接続されたランナーは、前記ゲート部から前記スプルーとの接続部までの流路において、他のキャビティに接続されたランナーに比較して前記コーナー部が一箇所多く形成されていると、より好適である。
このように構成されていると、キャビティを複数備える樹脂成形装置において、該複数のキャビティを対称な配置とすることができ、金型内におけるキャビティの配置バランスを良好にすることが可能である。
【００１４】
更に、請求項５に記載のように、前記ランナーには、複数の流路に分岐される分岐点が設けられると共に、該分岐点から前記複数のキャビティのゲート部までの流路を形成するそれぞれのランナーには、前記分岐点を含む前記コーナー部が１箇所または２箇所設けられ、前記コーナー部が１箇所設けられたランナーの曲率半径Ｒ１と、前記コーナー部が２箇所設けられたランナーの曲率半径Ｒ２及びＲ３とを比較したときに、Ｒ２＞Ｒ１＞Ｒ３またはＲ３＞Ｒ１＞Ｒ２とされていると、より好適である。
【００１５】
このように構成されていると、ゲート部から分岐点までの流路において、前記コーナー部が１箇所設けられたランナーの曲率半径Ｒ１と、前記コーナー部が２箇所設けられたランナーの曲率半径Ｒ２及びＲ３とが上記の大小関係となることにより、同一金型内に設けられた複数のキャビティ間において、ゲート部の直前に設けられたコーナー部の曲率半径が異なっていても、ゲート部における高温樹脂と低温樹脂の温度差を統一することができる。
【００１６】
そして、請求項６に記載のように、本発明の樹脂成形品の製造方法は、スプルーに接続されたランナーを経由し、前記ランナーに接続されたキャビティのゲート部に溶融樹脂を流入させて樹脂成形品を成形する樹脂成形品の製造方法であって、前記スプルーに溶融樹脂を注入する注入工程と、前記ゲート部において、前記キャビティに流入する溶融樹脂に高温側と低温側とを有する温度分布を形成させる温度分布形成工程と、前記高温側の溶融樹脂を、前記キャビティの前記ゲート部から見て面積の広い側、または遠方まで溶融樹脂を流し込む側のいずれかに流入させて前記キャビティに溶融樹脂を充填させる充填工程と、を行うことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項７に記載のように、本発明の樹脂成形品は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の樹脂成形装置を用いて形成される。
そして、請求項８に記載のように、本発明の樹脂成形品は、請求項６の樹脂成形品の製造方法によって成形される。
なお、請求項９に記載のように、本発明の樹脂成形品は、モータのギヤハウジングである。
【発明の効果】
【００１８】
以上、本発明によれば、同一金型内に設けられた複数のキャビティにおいて、ランナーの形状及び配置を調節することによって、ゲート部における溶融樹脂の温度分布を統一することができる。また、ゲート部へ溶融樹脂が到達するタイミングを略等しくすることができ、同時充填性が向上する。その結果、ウェルドラインやショートショット等の成形不全の発生を抑えることができるので、外観が良好となり、強度も確保される。また、成形品間の寸法差が減少されて寸法精度が向上する。このように、特に温度コントロール装置や流動調節部品等の特別の構成を設けることなく、高精度で高品質の成形品を提供することができ、品質の安定化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
図１乃至図５は本発明の一実施形態を示す図で、図１は本実施形態の樹脂成形装置としての多数個取り射出成形用金型におけるランナーの形状とキャビティの配置を示す平面図、図２は本実施形態の樹脂成形装置としての多数個取り射出成形用金型を示す断面図（図１のＡ−Ａ断面図）、図３はサブランナーの形状を示す説明図、図４はサブランナーに設けられた屈曲部及び湾曲部とキャビティのゲート部との配置を示す断面図、図５は屈曲部及び湾曲部の曲率半径を示す説明図である。
【００２０】
（樹脂成形装置の構成）
はじめに、図１乃至図５を参照して本発明の一実施形態に係る樹脂成形装置としての多数個取り射出成形用金型の構成について説明する。図２に示す符号１０は、本発明の１実施形態に係る樹脂成形装置としての多数個取り射出成形用金型である。
この射出成形用金型１０は、成形材料を充填して成形品（本実施の形態では、モータのギヤハウジング）を得るためのキャビティ３１及びコア３２からなるキャビティ部３０と、該キャビティ部３０を収容する固定側型板１１と可動側型板１２とを備えている。そして、固定側型板１１と可動側型板１２との分割面にはメインランナー２１及びサブランナー２２が配設されている。
【００２１】
メインランナー２１及びサブランナー２２は溶融樹脂をキャビティ部３０に流入させるための流路を形成しており、メインランナー２１は溶融樹脂の注入口を有するスプルー４１に接続され、図２の紙面に対して垂直な方向に配設されている。このメインランナー２１からサブランナー２２が分岐されている。サブランナー２２の他端部にはゲート２３が設けられ、このゲート２３は、各々のキャビティ３１に接続されている。なお、スプルー４１の溶融樹脂流動方向の突き当り部分には、メインランナー２１へ分流する際に、溶融樹脂の滑らかな流動を維持させるためのコールドスラグウェル４２が配設されている。
【００２２】
キャビティ部３０を収容する固定側型板１１には、射出成形機への取り付け部として固定側取付板１３が設けられ、可動側型板１２にはスペーサブロック１４を介して可動側取付板１５が設けられている。そして、キャビティ３１の底部には、成形品を取り出すための突き出しピン１６が設けられ、突き出しピンの他端部には突き出し板１７が設けられている。
【００２３】
以下に、メインランナー２１、サブランナー２２及びキャビティ３１の形状及び配置について説明する。
まず、全体のレイアウトについて説明する。本実施形態の樹脂成形装置としての射出成形用金型は４個取り型であり、同一成形品を４個同時に製造可能に構成されている。図１に示すように、メインランナー２１は略中央でスプルー４１に接続され、スプルー４１との接続部を境に流路２１ｘ、２１ｙを形成している。メインランナー２１の流路２１ｘの端部からサブランナー２２ａ、２２ｂが分岐され、流路２１ｙの端部からサブランナー２２ｃ、２２ｄが分岐されている。そして、サブランナー２２ａ〜２２ｄの端部にはそれぞれキャビティ３１ａ〜３１ｄが接続されている。つまり、メインランナー２１を挟んで両側にキャビティ３１がそれぞれ２個ずつ配置された構成となっている。
【００２４】
そして、メインランナー２１とスプルー４１との接続部からキャビティ３１ａ〜３１ｄのゲート部３３までの流路が、略等距離に構成されている。これは、キャビティ３１ａ〜３１ｄのゲート部３３に、溶融樹脂を略同一タイミングで到達させるためである。
【００２５】
次に、ランナーの形状について説明する。複数のキャビティを有する金型では、キャビティの配置によって、分岐された複数のランナーが配設されている。本実施形態では、図３に示すように、サブランナー２２ａ及び２２ｃには、それぞれメインランナーからの分岐点Ｘ、Ｙにおいて溶融樹脂の流動方向が９０°変更される屈曲部Ｃ１が形成されている。そして、その先はキャビティのゲート部まで直線状に形成されている。一方、サブランナー２２ｂ、２２ｄは、それぞれメインランナーからの分岐点Ｘ、Ｙにおいてメインランナーと同じ溶融樹脂の流動方向のまま分岐されている。そして、その先にはＵ字状の湾曲部Ｃ２が形成されて溶融樹脂の流動方向が１８０°変更され、さらにその先には溶融樹脂の流動方向が９０°変更される屈曲部Ｃ３が形成された後、キャビティのゲート部まで直線状に形成されている。
なお、本実施形態の上記屈曲部と上記湾曲部が本発明に係るコーナー部に相当する。
【００２６】
次に、キャビティの形状について説明する。キャビティ３１ａ〜３１ｄは同一形状であり、同一位置にゲート部３３が形成されている。本実施形態の樹脂成形品（モータのギヤハウジング）は非対称形状を有し、メインランナー及びサブランナーが配設される面（本実施形態では金型の分割面）上への投影形状が、ゲート部３３を境に、ゲート部３３への溶融樹脂の流入方向（図４のＢ−Ｂ）に対して非対称となっている。
そして、キャビティ３１は、図に示すように、Ｂ−Ｂを境に、より投影形状の面積が広い側（図４のＤ１側）と狭い側（図４のＤ２側）とが存在している。また、ゲート部３３から溶融樹脂が流入したときのキャビティ内における溶融樹脂の到達距離に着目すると、図４のＢ−Ｂを境に、溶融樹脂の到達距離が長い側、即ち、より遠方まで溶融樹脂を流し込む側（図４のＤ１側）と、より到達距離が短い側（図４のＤ２側）とが存在することになる。
【００２７】
一方、キャビティ形状とランナー形状との配置上の関係であるが、金型内におけるキャビティの配置バランスを考慮して、キャビティ３１ａと３１ｂ、及びキャビティ３１ｃと３１ｄがそれぞれメインランナー２１を挟んで両側に配設されている。キャビティ３１ａと３１ｂ、キャビティ３１ｃと３１ｄとは、上述したように非対称形状となっている。そして、キャビティ３１ｂ、３１ｄに接続されるサブランナー２２ｂ、２２ｄには、ゲート直前に位置する屈曲部Ｃ３よりも上流側に、それぞれ湾曲部Ｃ２が設けられてメインランナーから流れてきた溶融樹脂の流動方向を逆向きに変更されるように構成されている。
【００２８】
そして、各キャビティのゲート部３３に最も近い屈曲部、すなわち屈曲部Ｃ１及びＣ３において、ゲート部３３を通過する溶融樹脂の流入方向（図４のＢ−Ｂ）を境にして、よりキャビティ内での到達距離が長い側（図４の矢印Ｄ１側）と、ランナーの屈曲部の内回り側（図４の矢印Ｆ１側）とが同じ側となるよう配置され、キャビティ内での到達距離が短い側（図４の矢印Ｄ２側）とランナーの屈曲部の外回り側（図４の矢印Ｆ２側）とが同じ側となるよう配置されている。
【００２９】
上記の構成としたのは、以下の目的による。すなわち、ランナーに屈曲部あるいは湾曲部からなるコーナー部が形成されている場合、その内回り側、すなわち溶融樹脂の移動距離が短い側を通過した溶融樹脂は、その外回り側、すなわち溶融樹脂の移動距離が長い側を通過した溶融樹脂よりも高温となり、外回り側の溶融樹脂と内回り側の溶融樹脂との間に温度差が発生することが知られている。このメカニズムは、ランナーの外回り側を通過する溶融樹脂は、ランナーの内回り側を通過する溶融樹脂よりも、より長い通過時間を要することにある、とされている。
本発明は、このことに着目したものである。つまり、移動距離が短い側、すなわち内回り側を通過し、より高温を維持している溶融樹脂を、ゲート部からより遠方まで溶融樹脂を流し込む側、またはより投影面積の広い側に流入させるように構成されている。
【００３０】
このような構成により、内回り側の流路の方が外回り側の流路よりも通過時間が短いため、内回り側を通過してきた溶融樹脂の方が外回り側を通過してきた溶融樹脂よりも樹脂温度が高く流速も速い。従って、内回り側を通過する溶融樹脂の方が早いスピードでキャビティ内に流入し、また遠方へ到達するので、ゲート部に流入した溶融樹脂がキャビティ内の各部位へ分流した後、各部位に溶融樹脂が均一に行き渡行き渡り、各部位の充填が等しいタイミングで進められる。
その結果、短時間で充填を完了することができ、先に充填された部位の樹脂が早く冷却されてしまい、後から流入した樹脂との間に境界が発生するといったことがない。また、流動している樹脂の先端部の温度低下を少なくすることができるために、ウェルドラインの発生を抑えることができる。
なお、本実施形態の上記ランナーに形成された屈曲部あるいは湾曲部からなるコーナー部が、本発明に係る温度分布形成部に相当する。
【００３１】
更に、上記屈曲部及び湾曲部の形状についてより詳しく説明する。図５に示すように、サブランナー２２ａ、２２ｃに形成された屈曲部Ｃ１の曲率半径をＲ１とし、サブランナー２２ｂ、２２ｄに形成されたＵ字状の湾曲部Ｃ２の曲率半径をＲ２、屈曲部Ｃ３の曲率半径をＲ３とすると、Ｒ２＞Ｒ１＞Ｒ３となるように設定されている。
【００３２】
このような構成としたのは、以下の目的による。すなわち、ゲート部３３の直前に形成されている屈曲部Ｃ１の曲がり方と屈曲部Ｃ３の曲がり方とが異なる場合、曲率半径が小さく、より急激に曲がる屈曲部で発生する内回り側と外回り側の溶融樹脂の温度差と、曲率半径が大きく、より緩やかに曲がる屈曲部で発生する温度差とを比較したとき、前者の温度差のほうが若干大きめになることが知られている。従って、本実施形態では、屈曲部Ｃ３で発生する内回り側と外回り側の溶融樹脂の温度差は、屈曲部Ｃ１で発生する温度差よりも大きめとなる。
【００３３】
そこで、上述したようにＲ２がＲ１よりも大きくなるように設定し、かつＲ１がＲ３よりも大きくなるように設定することにより、コーナー部Ｃ２で発生する温度差は若干小さめとなる一方、屈曲部Ｃ３で発生する温度差が若干大きめとなる。その結果、屈曲部Ｃ１を通過した溶融樹脂の内回り側と外回り側の温度差が、屈曲部Ｃ３を通過した溶融樹脂の内回り側と外回り側の温度差と略等しくなるよう構成されている。
なお、本実施形態では曲率半径の大小関係のみ設定し、具体的な値を特定しないが、ランナーの断面形状や長さ、使用樹脂の流動特性、温度特性等を考慮して決定されるものである。
【００３４】
（樹脂成形装置内の樹脂流動）
次に、本発明の一実施形態に係る樹脂成形装置としての多数個取り射出成形用金型内の樹脂流動について説明する。
金型の樹脂注入口へ、射出ノズルから熱可塑性の溶融樹脂が射出されると、この溶融樹脂は、スプルー４１を通り、コールドスラグウェル４２にぶつかると共にメインランナー２１の略中央で流路２１ｘと２１ｙに均等分流し、端部に向かって互に逆方向に流動する。そして、メインランナーの端部に到達した溶融樹脂は、分岐点Ｘ、Ｙでサブランナー２２ａ〜２２ｄに分流し、屈曲部Ｃ１を経由して、または湾曲部Ｃ２及び屈曲部Ｃ３を経由して、各キャビティのゲート部３３に到達し、キャビティ部３０へ充填される。
【００３５】
溶融樹脂がサブランナーに設けられた屈曲部Ｃ１、Ｃ３または湾曲部Ｃ２を通過した際、上述したように、その内回り側は外回り側に比べてより高温となる。従って、屈曲部または湾曲部通過直後のサブランナー内の温度分布をランナーの幅方向に見た場合、内回り側の樹脂温度が高く、外回り側の樹脂温度が低いパターンの温度分布が存在する。
【００３６】
そして、屈曲部または湾曲部の曲がり方、すなわち曲率半径が異なる場合、より急激に曲がる屈曲部で発生する内回り側と外回り側の溶融樹脂の温度差の方が、曲率半径が大きいため、より緩やかに曲がる屈曲部で発生する温度差よりも、若干大きめになる。本実施形態においては、サブランナー２２ｂ及び２２ｄに設けられた屈曲部Ｃ１、Ｃ３の曲率半径Ｒ１、Ｒ３及びサブランナー２２ａ及び２２ｃに設けられた湾曲部Ｃ２の曲率半径Ｒ２の大小関係はＲ２＞Ｒ１＞Ｒ３に設定されている。従って、サブランナー２２ｂ及び２２ｄにおいては、湾曲部Ｃ２を通過してやや小さめの温度差を有した溶融樹脂は、屈曲部Ｃ３を通過して温度差をさらに大きく広げ、結果的に、ゲート部においてサブランナー２２ａ及び２２ｃの屈曲部Ｃ１を通過した溶融樹脂と等しい温度差となる。
このとき、スプルー４１から各ゲート部３３への流路が略等距離であることから、溶融樹脂は、ゲート部３３に略同じタイミングで到達し、同時充填され、成形される。
【００３７】
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（イ）本実施形態の樹脂成形装置及び樹脂成形品の製造方法によれば、上記構成により、ゲート（樹脂注入口）部でのキャビティ内への流入樹脂の温度分布をランナー形状によって調節することができる。従って、ゲートからの溶融樹脂の到達距離が部分によって異なる非対称のキャビティ形状であっても、キャビティ内に溶融樹脂が均一に行き渡り、各部位の充填が等しいタイミングで進められるため、ウェルドラインの発生や抑えることができ、成形不全をおこすことがない。よって、外観が良好で強度も確保された高品質の樹脂成形品を提供することができる。
【００３８】
（ロ）また、複数のキャビティへの溶融樹脂の到達時間を略等しくさせることができるため、キャビティ間でゲート部における溶融樹脂の状態が統一され、同時充填性が向上する。その結果、ショートショット等の成形不全の発生を抑えることができるとともに、成形品間の寸法差を減少させることができる。よって、高品質の成形品を提供することができ、品質の安定化を図ることができる。
【００３９】
（ハ）さらに、同一金型内に設けられた複数のキャビティ間において、高温樹脂が流入する部位と低温樹脂が流入する部位とを統一するとともに、高温樹脂と低温樹脂の温度差を統一することができるので、個々のキャビティを、同等の温度バランス及び充填時間で充填できる。従って、成形品間の寸法差が減少されて寸法精度が向上され、品質の安定化を図ることができる。
【００４０】
なお、本発明の実施の形態は、以下のように改変することができる。
（ａ）上記実施形態では、ランナーに設けられたコーナー部として円弧状の湾曲部または屈曲部が形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図６のＣ３´に示すような直角の曲がり部、あるいはＣ１´及びＣ２´に示すような鈍角を連続させた形状の曲がり部、あるいはこれらを組合わせた形状であってもよい。また、楕円の一部やその他の曲線からなる形状の曲がり部であってもよい。
【００４１】
すなわち、溶融樹脂の移動距離が短い側と、溶融樹脂の移動距離が長い側とを有する形状であればよい。そして、このような改変例では、コーナー部のランナーの形状を曲率半径で示すことはできない場合があるが、その場合であっても、より緩やかに曲がる曲がり部が、より急激に曲がる曲がり部よりも、内回り側と外回り側の溶融樹脂の温度差がより小さめとなる、となれば、上記実施形態に記載したように、Ｃ２及びＣ３のいずれか一方を、Ｃ１よりも急激に曲がる曲がり部とし、他方を、Ｃ１よりも緩やかに曲がる曲がり部とすることにより、結果として、ゲート部での高温樹脂と低温樹脂の温度差を統一することができる。
【００４２】
（ｂ）上記実施形態では、ランナーには、スプルーとの接続部から前記複数のキャビティのゲート部までの流路において、１箇所の分岐点が形成され、１箇所または２箇所のコーナー部が形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図８に示すような８個取り射出成形用金型においては、それぞれ、スプルーからゲートまでの流路に２箇所の分岐点が形成されているから、ランナーには、それぞれ２箇所乃至３箇所のコーナー部が形成されている。このように、キャビティ数及びランナーに設けられたコーナー部の数を変更することも可能である。勿論、ランナーに分岐点を有しない２個取り射出成形用金型とすることも可能である。なお、１つの分岐点において３本以上のサブランナーに分岐させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係る樹脂成形装置としての多数個取り射出成形用金型におけるランナーの形状とキャビティの配置を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る樹脂成形装置としての多数個取り射出成形用金型を示す断面図（図１のＡ−Ａ断面図）である。
【図３】本発明の一実施形態に係るサブランナーの形状を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るサブランナーに設けられた屈曲部とキャビティのゲート部との配置を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る屈曲部及び湾曲部の曲率半径を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るランナーの形状の改変例を示す説明図である。
【図７】別実施例の８個取り射出成形用金型におけるランナーの形状とキャビティの配置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  射出成形用金型、１１  固定側型板、１２  可動側型板、１３  固定側取付板、１４  スペーサブロック、１５  可動側取付板、１６  突出しピン、１７  突出し板、２１  メインランナー、２２  サブランナー、２３  ゲート、３０  キャビティ部、３１  キャビティ、３２  コア、３３  ゲート部、４１  スプルー、４２  コールドスラグウェル、Ｃ１  屈曲部、Ｃ２  湾曲部、Ｃ３  屈曲部、Ｘ  分岐点、Ｙ  分岐点